Спутник ДЗЗ
3.11K subscribers
2.43K photos
139 videos
187 files
2.18K links
Человеческим языком о дистанционном зондировании Земли.

Обратная связь: @sputnikDZZ_bot
加入频道
Кривая оптической толщины метана (CH4), углекислого газа (CO2) и водяного пара [ссылка].
Возможности Sentinel-2 для оценки выбросов метана

В (Varon et al., 2021) продемонстрирована возможность использования прибора Sentinel-2 MSI для обнаружения и количественной оценки аномально больших точечных источников метана с высоким пространственным разрешением (20 м) и высокой периодичностью съёмки (2–5 суток).

Кривая оптической толщины метана (CH4), углекислого газа (CO2) и водяного пара показана на рисунке ⬆️. Приближённо, её можно считать аналогом кривой спектров поглощения этих веществ. Для обнаружения и оценки концентрации метана в столбе атмосферы используются спектральные каналы коротковолнового инфракрасного диапазона (SWIR) — B11 (∼1560–1660 нм) и B12 (∼2090–2290 нм). Канал B12, в целом, более чувствителен к метану, чем канал B11.

Поглощение водяного пара и CO2 в этих двух диапазонах создает риск появления артефактов при определении метана. Однако водяной пар и CO2 обычно не испускаются вместе с метаном и потому оказывают пренебрежимо малое влияние на определение точечных источников метана.

В работе представлены три метода определения концентрации метана в столбе атмосферы: сравнение яркостей пикселей канала B12 в разные моменты времени (с шлейфом метана и без него), сравнение яркостей каналов B12 и B11, а также комбинированный метод. Последний метод, как правило, показывает лучшие результаты. Важно: для измерений используются данные Sentinel-2 Top-of-Atmosphere, не прошедшие атмосферную коррекцию.

Лучшие результаты, с точки зрения точности оценки концентрации выбросов метана, метод показал на однородных поверхностях лишенных растительности. На неоднородных ландшафтах, вроде сельскохозяйственных угодий и городской застройки, точность снижалась в несколько раз. В таких случаях авторы рекомендуют сегментировать изображения. В целом, метод лучше подходит для обнаружения шлейфов метана, чем для оценки его концентрации.

Метод легко переносится на другие спутниковые сенсоры, имеющие аналогичные каналы SWIR, в частности, на сенсоры спутников Landsat. Так, предложенный метод используется в работе (Tai-Long He et al., 2024), показавшей увеличение выбросов метана в Туркменистане после распада СССР. Успеху применения метода во многом способствовал аридный ландшафт района исследований.

В завершение — обзор спутниковых методов количественной оценки выбросов метана в коротковолновом инфракрасном диапазоне, от глобального масштаба до точечных источников:

📖 (Jacob D. J. et al., 2022) Quantifying methane emissions from the global scale down to point sources using satellite observations of atmospheric methane.

#GHG #CH4 #sentinel2
Продукт EMIT Methane Point Source Plume Complexes [ссылка] содержит данные о шлейфах точечных источников метана, полученные с помощью гиперспектрометра EMIT, размещённого на борту Международной космической станции.

Характеристики продукта:

* Временной охват: 1 августа 2022 г. – н.в.
* Временное разрешение: переменное (в зависимости от орбиты МКС, освещенности Солнцем и расположения района интереса)
* Пространственный охват: 52° с.ш. – 52° ю.ш.
* Пространственное разрешение: 60 м
* Единицы измерения данных (вертикального столба выбросов): parts per million meter (ppm m)
* Задержка в предоставлении данных: идентификация шлейфов метана происходит примерно через неделю после наблюдения и может меняться в зависимости от скорости передачи данных с МКС и необходимости ручного анализа.

Внимание! Первоначальный выпуск данных будет включать только гранулы, в которых были обнаружены шлейфы метана.

Данные EMIT уже появились на GEE: EMIT Methane Enhancement и EMIT Methane Plume Complexes.

#GHG #данные #GEE
Мост Фрэнсиса Скотта Ки в Балтиморе на снимке “Канопус-В” (аппаратура ПСС, МСС) 29 марта 2024 года.

#снимки
Global Methane Emitters Tracker (GMET) [ссылка] содержит оценки выбросов ископаемого топлива на месторождениях нефти, газа и угля, трубопроводах для транспортировки природного газа, предлагаемых проектах и запасах, а также атрибуцию шлейфов метана, полученных с помощью дистанционного зондирования.

По состоянию на ноябрь 2023 года первая версия трекера содержит оценки выбросов метана для добычи угля и газопроводов, атрибуцию наблюдений за шлейфами метана для нефтегазовой инфраструктуры Северной Америке и наблюдений за угольными шахтами по всему миру. В будущих версиях трекера обещают расширить охват атрибуции шлейфов. GMET также связывает данные GEM's Oil & Gas Extraction Tracker с оценками выбросов метана, разработанными Climate TRACE (https://climatetrace.org/downloads).

Данные доступны для загрузки и просмотра с помощью интерактивной карты и сводных таблиц. Каждый угольный и нефтегазовый актив связан с отдельным информационным бюллетенем на GEM.wiki, содержащим ссылки и дополнительную информацию. Методика проекта описана здесь.

🗺 Карта
📊 Сводные таблицы
🛢 Скачать данные

#данные #GHG #CH4
IMEO Methane Data

Вот уже несколько лет при программе ООН по окружающей среде (ЮНЕП) существует International Methane Emissions Observatory (IMEO), которая готовит разные интересные отчёты и поддерживает систему обнаружения и оповещения о крупных выбросах метана (Methane Alert and Response System, MARS).

Всё это, отчёты и MARS, опирается на данные о выбросах метана IMEO Methane Data — глобальный общедоступный набор данных об эмпирически подтвержденных выбросах метана. Сейчас IMEO Methane Data находится на стадии бета-версии и будет постепенно дополняться новыми данными и функциями.

Для обнаружения точечных источников выбросов IMEO использует данные космических сенсоров:

* ESA Sentinel-2 и Sentinel-3
* Italian Space Agency (ASI) PRISMA
* DLR EnMAP
* NASA EMIT
* NOAA GOES
* NASA/USGS Landsat 8 и Landsat 9.

Подробнее о спутниковых миссиях по измерению парниковых газов можно узнать на Greenhouse Gas Satellite Missions Portal.

Для получения данных о точечных выбросах метанах по снимкам Sentinel-5P/TROPOMI, IMEO сотрудничает с Нидерландским институтом космических исследований SRON. Компания Kayrros SAS обеспечивает обнаружение крупных метановых шлейфов по данным Sentinel-5P/TROPOMI с помощью своей платформы Methane Watch, данные которой также используются в IMEO Methane Data.

🛢Скачать IMEO Methane Data

#GHG #CH4 #данные
Запуск космического аппарата "Ресурс-П" №5 запланирован на 2024 год, сообщил агентству “Интерфакс” первый заместитель гендиректора — генеральный конструктор Ракетно-космического центра "Прогресс" Равиль Ахметов.

"Кроме аппарата "Ресурс-П" №4 в этом году мы готовим к запуску аппарат "Ресурс-П" №5. На основании этих аппаратов будут создаваться новые аппараты, например, "Ресурс-ПМ" и аппараты других серий", — сказал Ахметов в ходе трансляции запуска космического аппарата "Ресурс-П" №4 31 марта нынешнего года.

#россия
Мониторинг содержания парниковых газов в атмосфере
Лекция д. ф.-м. н. Ермакова Д.М. (ИКИ РАН) на XVII Всероссийской школе-конференции молодых ученых по фундаментальным проблемам дистанционного зондирования Земли из космоса, 15 ноября 2021 года [ссылка]

Рассмотрены возможности спутникового дистанционного мониторинга парниковых газов в атмосфере Земли. Обсуждены базовые физические механизмы взаимодействия излучения с молекулами атмосферных газов, частицами аэрозолей и воды в разных фазовых состояниях. Показаны способы описания этих механизмов, позволяющие эффективно решать задачи дистанционного зондирования химического состава и состояния атмосферы из космоса. Перечислены основные типы применяемых спутниковых приборов и способов организации измерений для извлечения полезной информации из регистрируемых спектров рассеянного, пропущенного и собственного излучения компонентов атмосферы. На примере фактических спутниковых наблюдений продемонстрированы возможности и перспективы мониторинга состояния и динамики атмосферы на различных пространственно-временных масштабах.

👨🏻‍💻 Презентация
📹 Видео

📖 Руководство по приборам и методам наблюдений. Том IV – Космические наблюдения. Издание 2021 г. Всемирная Метеорологическая Организация, 2021. ВМО-№8. 231 с. (PDF)

#обучение #основы #атмосфера
8_IV_ru_2021.pdf
11.4 MB
Руководство по приборам и методам наблюдений. Том IV – Космические наблюдения. Издание 2021 г.
Cеминар “Проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса”

28 марта состоялось очередное заседание Всероссийского семинара “Проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса” в ИКИ РАН.

Тема: Спутниковый мониторинг характеристик и последствий природных пожаров Сибири

Докладчик: Пономарёв Евгений Иванович, к.т.н., с.н.с. лаборатории мониторинга леса Института леса им. В.Н. Сукачёва СО РАН – ФИЦ КНЦ СО РАН

📹 Видео

🔗 Страница семинара
📹 Все записи семинаров

#конференции
Обзор применений глубокого обучения для обнаружения объектов на данных дистанционного зондирования

📖 Gui, S.; Song, S.; Qin, R.; Tang, Y. Remote Sensing Object Detection in the Deep Learning Era — A Review. Remote Sensing. 2024, 16, 327. https://doi.org/10.3390/rs16020327

Представлен современной обзор применений методов глубокого обучения для обнаружения объектов (object detection) в данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), а также для решения задач сегментации — instance segmentation и panoptic segmentation.

Анализ методов проводится по группам, в зависимости от типа данных (оптические радарные, цифровые модели поверхности) и их пространственного разрешения. Рассмотрены стратегии обучения для мультимодальных источников данных ДЗЗ, проблемы дисбаланса меток и категориальной несогласованности.

Обзор начинается с краткого представления типичных сенсоров и разрешений данных ДЗЗ. Затем рассматриваются основные подходы к обнаружению объектов и сегментации данных. Приведено краткое описание наиболее распространенных наборов данных в этой области ⬆️. Указаны основные задачи ДЗЗ, в которых достигнут наиболее значительный прогресс, pf счёт применения глубокого обучения. В завершение, авторы высказывают свои соображения о текущем положении дел в области обнаружения объектов и тенденциях её развития.

#нейронки
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Python-библиотека StreamJoy (https://ahuang11.github.io/streamjoy/) создаёт анимации MP4/GIF на основе списка изображений, каталогов, xr.Dataset, pd.DataFrame, hv.DynamicMap/HoloMap и даже напрямую из URL.

Анимация снимков геостационарного спутника Himawari:

from streamjoy import stream

if __name__ == "__main__":
URL_FMT = "https://www.goes.noaa.gov/dimg/jma/fd/vis/{i}.gif"
resources = [URL_FMT.format(i=i) for i in range(1, 11)]
stream(resources, uri="goes.gif") # .gif and .mp4 supported


#python
64 года со дня получения первого снимка с метеорологического спутника

1 апреля исполнилось 64 года со дня получения первого снимка с метеорологического спутника TIROS-1. Хотя космический аппарат проработал всего 78 дней, с его помощью был получен ряд изображений Земли и облачных систем, в том числе первое изображение тропического циклона, сделанное над южной частью Тихого океана 10 апреля 1960 года.

Оказалось, однако, что известный снимок TIROS-1 1️⃣ на самом деле был сделан 2 апреля 1960 года в 16:08 UTC (Всемирного времени).

На снимке видно ясное небо над Новой Шотландией и побережьем штата Мэн. Но сравнение с картами погоды, составленными на основе реанализа ERA-40, показало, что представленный снимок гораздо лучше соответствует данным реанализа для 18:00 UTC 2 апреля, после того как рассеялась облачность, заслонявшая Новую Шотландию и побережье штата Мэн в течение примерно 24 часов после запуска спутника.

2️⃣ Продукт ERA-40, наиболее близкий по времени к 16:08 UTC 2 апреля 1960 года. Показан трехчасовой прогноз приземного давления и облачности, произведенный в 15:00 UTC [Источник: What was the first TV picture from space? ECMWF Newsletter No. 124 – Summer 2010. p.8].

Авторы наблюдения связались с Джорджем Андерсоном, автором статьи о первом снимке TIROS-1 (Anderson, G. D. (2010). The first weather satellite picture. Weather, 65(4), 87–87. https://doi.org/10.1002/wea.550), и тот, после дополнительного изучения, подтвердил, что снимок, о которой шла речь, действительно был сделан 2 апреля в 16:08 UTC. По-видимому, он показался самым интересным среди ранних снимков спутника, но точно не был самым первым.

Самый первый снимок TIROS-1 3️⃣ был сделан 1 апреля 1960 года в 13:31 UTC, примерно через два часа после запуска (Kållberg, P., Uppala, S., & Simmons, A. (2010). The real first weather satellite picture. Weather, 65(8), 211–213. https://doi.org/10.1002/wea.652).

Другие снимки TIROS-1.

#погода #снимки #история
4 апреля 1901 года родился Михаил Васильевич Хруничев — заместитель председателя Совета Министров СССР и председатель Государственного Комитета по координации научно-исследовательских работ оборонной промышленности. Герой Социалистического Труда, кавалер семи орденов Ленина, лауреат Сталинских Премий.

Михаил Васильевич родился на Шубинском руднике в Бахмутском уезде Екатеринославской губернии, в семье шахтёра. Два года отучился в Начальном земском училище, но не закончил из-за тяжелого материального положения семьи. С детства работал на руднике: рассыльным, коногоном, молотобойцем. С 1920 года служил в Красной армии, где вступил в РКП(б). С 1924 года — в органах милиции Донецкой губернии. В 1929 году был назначен заведующим окрадминотделом — начальником Луганской окружной милиции.

В 1930 году перешел на хозяйственную работу. С 1932 года по 1935 год работает помощником, затем — заместителем директора патронного завода в Луганске. Параллельно учится: в 1932 году окончил Украинскую промышленную академию, в 1935 году — три курса Всесоюзного института хозяйственников Наркомтяжпрома.

В 1937 году его отзывают в Москву в центральный аппарат Наркомата оборонной промышленности. Через год, после реорганизации Народного Комиссариата оборонной промышленности, его назначают заместителем наркома авиационной промышленности СССР.

В 1942–1946 — первый заместитель Народного Комиссара боеприпасов СССР.

После войны Михаил Васильевич работает министром авиационной промышленности СССР (1946–1953), первым заместителем Министра среднего машиностроения СССР (1953–1955), заместителем Председателя Совета Министров СССР (1955–1956), заместителем Председателя Госэкономкомиссии СССР (1956—1961).

Умер Михаил Васильевич 02 июня 1961 года. Его имя было присвоено московскому Машиностроительному заводу, ныне Государственный космический научно-производственный центр имени М. В. Хруничева

Очень мотивирующая фотография. Глядя на Михаила Васильевича, хочется сделать что-нибудь сверх плана и выполнить точно в срок.

#история
Швейцарские учёные научились детектировать сильные грозы с помощью данных GPS

Исследование швейцарских учёных из ETH Zurich показало, что данные GPS можно использовать для обнаружения сильных штормовых явлений. Учёные обнаружили, что сильные дожди и грозы влияют на соотношение сигнал/шум данных GPS. Эти выводы помогут раннему обнаружению экстремальных погодных явлений.

Такая система раннего обнаружения в будущем может быть применяться, в частности, для обеспечения безопасности полётов. Благодаря плотной сети GPS-станций вокруг аэропорта экстремальную погоду можно спрогнозировать в режиме реального времени, и дать соответствующие предупреждения и рекомендации. Помимо совершенствования метода, учёные планируют расширить свою исследовательскую работу по всей Швейцарии, а также на европейском уровне — для масштабирования разработанного ими метода.

Всё сказанное выше в равной степени относится и к другим глобальным навигационным спутниковым системам (ГНСС). Универсальные и общедоступные сигналы ГНСС (L-диапазон) предоставляют специалистам новый высокоточный, непрерывный и всепогодный инструмент дистанционного зондирования Земли.

#GNSSR
Карта ландшафтных пожаров Восточной Европы

Проект “Земля касается каждого” выпустил карту ландшафтных пожаров Восточной Европы.

Восточная Европа — географический регион по классификации ООН, который включает десять стран: Россию, Беларусь, Украину, Болгарию, Венгрию, Молдову, Польшу, Румынию, Словакию и Чехию.

Границы пожаров на карте определяются по космическим снимкам спутников ESA Sentinel-2. Пространственное разрешение этих снимков (10 м/пиксель) позволяет определять границы пройденной огнём площади с высокой точностью.

🗺 Карта

Недостаток такого подхода — в низкой оперативности. Каждый участок Земли снимается примерно два раза в пять дней, но интервалы между доступными снимками без облаков и дыма могут составлять недели.

❗️ Поэтому карта предназначена не для оперативного мониторинга, а для получения аналитической информации, чтобы оценить закономерности развития пожаров, их масштабы и последствия.

Карта позволяет получить предварительную информацию о типах земель и растительности, пройденных огнём. Для этого используются данные ESA WorldCover (https://esa-worldcover.org/en) — открытый продукт 10-метрового разрешения, основанный на данных спутникового мониторинга.

Границы пожаров можно скачать в формате KML и самостоятельно изучать, какие именно земли, леса, торфяники, поселения были ими затронуты.

Поскольку карта только создаётся, в ней могут быть ошибки, которые авторы стараются исправлять. Адрес для обратной связи: [email protected]

#пожары #данные
Orbital Sidekick продемонстрировала первые снимки двух гиперспектральных спутников, запущенных 4 марта

Спутники Global Hyperspectral Observation Satellites (GHOSts) компании Orbital Sidekick (OSK), запущенные 4 марта миссией SpaceX Transporter-10, 18 марта сделали свои первые снимки ⬆️. Сейчас оба спутника проходят процедуру ввода в эксплуатацию.

Новые спутники, четвертый и пятый в группировке OSK, собирают данные в 468 спектральных диапазонах от 400 до 2500 нм с пространственным разрешением 8 м.

Запуск шестого спутника ожидается в течение года. Целью OSK является создание группировки GHOSt из 14–20 спутников. Все космические аппараты OSK основаны на спутниковой платформе Corvus XL американской компании Astro Digital.

С момента основания в 2016 году OSK ориентирована на энергетический сектор. Она тесно сотрудничает с Pipeline Integrity Program — консорциумом, занимающимся разработкой технологий для предотвращения и обнаружения утечек в трубопроводах.

По словам генерального директора OSK Тушара Прабхакара, в энергетической сфере компания занимается поиском утечек метана и других углеводородов. Высокое пространственное разрешение данных позволит определить, где именно происходит утечка: в полосе отвода трубопровода, устье скважины или компрессорной станции. Кроме того, OSK предупреждает нефтяные компании об активности вблизи трубопроводов, которая может привести к утечке.

В правительственной сфере OSK сотрудничает с ВВС США, Космическими силами США, Национальным разведывательным управлением США, Геологической службой США, Национальной лабораторией Оук-Ридж (Oak Ridge National Laboratory) и компанией In-Q-Tel.

#гиперспектр
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Ночное свечение атмосферы

На анимации, снятой с борта Международной космической станции, вовсе не полярное сияние, а ночное свечение атмосферы. Оно представляет собой свечение разреженных газов (люминесценцию), составляющих воздух на высотах от 80 до 300 км. Ночное свечение возникает, когда атомы и молекулы, возбужденные солнечным светом, испускают свет, чтобы сбросить избыток энергии. Или же оно возникает, когда атомы и молекулы, ионизированные солнечным светом, сталкиваются со свободным электроном и захватывают его. В обоих случаях испускается квант света — фотон. В отличие от полярных сияний, которые вызываются высокоэнергетическими частицами, возникающими под воздействием солнечного ветра, ночное свечение атмосферы вызывается обычным, повседневным солнечным излучением.

Ночное свечение постоянно освещает всю атмосферу Земли, охватывая всю планету, а не только области у полюсов. Оно всего на десятую часть ярче всех звезд на ночном небе, гораздо более приглушенное, чем полярные сияния (см. снимок ⬇️), и слишком тусклое, чтобы наблюдать его иначе чем с орбиты или с земли при ясном тёмном небе и чувствительной камере. Тем не менее, ночное свечение является маркером состояния той динамичной области атмосферы, где Земля встречается с космосом.

В 1915 г., фотографируя спектр Млечного Пути несколько ночей подряд, английский астроном Слайфер обнаружил на всех пластинках зелёную линию, типичную для полярных сияний. Однако свои измерения Слайфер проводил на широте 35°12', где полярные сияния наблюдаются крайне редко — в среднем один раз за много лет. Слайфер продолжал свои наблюдения ещё четыре года, сделал множество снимков во всех частях неба и всюду находил зелёную линию. Яркость линии была тем больше, чем ближе к горизонту производилось фотографирование. Оставалось сделать вывод, что весь небосвод каждую ночь излучает непрерывный свет, подобный свету полярных сияний. Так было открыто ночное свечение атмосферы.

📖 Зверева С. В. В мире солнечного света. — Л.: Гидрометеоиздат, 1988.

#атмосфера